飞往比邻星要7200年,探索银河系要1.7亿年,星际旅行无法实现?
在电影《星际穿越》中,人类为了寻找新家园驾驶飞船穿越了土星附近的虫洞,实现了短时间内跨越光年的星际旅行。
然而虫洞虽然是最理想的星际旅行方案,但它目前还仅限于理论上,现阶段的人类文明最快的宇航速度仍然得靠化学动力加引力弹弓,帕克号太阳探测器曾借助这两点创下了每秒飞行600多公里的记录,这个速度足以让它在5分钟内到达地球上任何一个地方。
然而一旦离开地球进入太空,我们就会发现星际旅行对现阶段的人类文明来说就是痴人说梦,因为按照帕克号的速度前往4.22光年外的比邻星,至少需要7200年时间,这意味着飞船内必须有几万人甚至更多,用在飞船内繁衍生息的方式克服漫长的时间,经历数百代人的接力后,人类才能真正到达比邻星附近。
这还仅仅是恒星系之间的航行,距离也只有短短的4.22光年,仅仅这样就让人类文明用尽了全力,而在比邻星之外还有直径10万光年的银河系,以及254万光年外的仙女座星系,到达它们附近才算是真正的星际旅行,然而在数百万光年的距离面前,化学动力和引力弹弓肯定是无能为力的,我们必须寻找新的推进技术。
我们的太阳系距银河系中心约 27,000 光年,以约 828,000 公里/小时或 230 公里/秒的惊人速度绕其运行,尽管速度已经这么快了,但太阳仍需2.2亿年才能绕银河系中心公转一圈,完成一个银河年,而上次银河年的时候地球上还是恐龙的天下,下一次银河年到来的时候不知道地球上还有没有人类。
在帕克号探测器极速仍需8000年才能飞行5光年的情况下,假定银河系直径10万光年,除以平均恒星间距离后,我们能得到大约2万个潜在的可探索的恒星系,它们之间都隔着5光年,在这种情况下帕克号或者说未来能达到帕克号速度的飞船,需要1.7亿年左右才能完成对整个银河系的有效探索。
目前NASA的喷气推进实验室已经在研制速度高达每秒500公里的新引擎了,不过它的目标是太阳系范围内的探索和开发,而不是真正的星际旅行,否则速度必须达到光速的百分之十甚至百分之五十才有意义,也就是每秒3万公里到每秒15万公里。
但除了自己驾驶飞船探索宇宙外,还有一种被称为冯·诺伊曼探测器的东西也能实现星际探索,这是一种不需要人类宇航员,同时具备自我复制能力的航天器,根据计划它们将被发射到遥远的恒星系内用材料不断复制自己,在指数增长扩张的威力下,只需要9000万年左右,这些自动复制的机器人探测器就能遍布整个银河系。
唯一的问题是如果这个方案真的可行,那么银河系内的其他智慧文明也能想到,而如果那些智慧文明比人类更早诞生的话,银河系目前就不该这么寂静才对,这种理想和现实的反差就是费米悖论的基本情况,目前还是无解的状态。
总体来看
虽然现在我们能离开地球进入太空,甚至是到达月球和火星,但星际旅行仍然是遥不可及的一个梦,也许人类文明永远也无法进行星际旅行也说不定。
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